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高軌衛(wèi)星穩(wěn)定運行，低軌衛(wèi)星異軍突起，今年以來，我國衛(wèi)星通信領域頻傳佳音。
從中國第三個萬星星座“鴻鵠三號”申請備案；到今年8月，一箭18星，“千帆星座”首批組網(wǎng)星成功發(fā)射；再到今年9月份，一箭10星，吉利星座03組衛(wèi)星成功入軌，我國在低軌衛(wèi)星的探索也逐漸由部署進入到實施階段。就在剛剛落幕的2024年P(guān)T展上，衛(wèi)星通信也成為一大吸睛亮點，各類衛(wèi)星便攜終端持續(xù)演進，運營商、設備商及產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)均根據(jù)自身優(yōu)勢加快戰(zhàn)略布局。
行業(yè)先聲不絕于耳，在PT展同期舉辦的2024衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上，多位行業(yè)專家也紛紛暢談了行業(yè)發(fā)展最新趨勢，為產(chǎn)業(yè)生態(tài)繁榮建言獻策。在一眾觀點碰撞間，最新的產(chǎn)業(yè)實踐也引發(fā)廣泛關(guān)注，國產(chǎn)芯片設計及應用企業(yè)思朗科技發(fā)布了最新國產(chǎn)化衛(wèi)星通信產(chǎn)品解決方案，助力低軌星座智聯(lián)未來。
01、風起勢來 低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)大有可為
正如上文所提到的，衛(wèi)星發(fā)射“捷報”頻傳，近年來，衛(wèi)星通信已成為商業(yè)航天、通信等領域發(fā)展創(chuàng)新的重點之一，更成為促進新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的動力之一。
整體來看，高軌衛(wèi)星經(jīng)過多年發(fā)展，商業(yè)運營模式成熟，衛(wèi)星系統(tǒng)容量結(jié)合地面網(wǎng)絡，能夠滿足全域范圍內(nèi)的連接需求。低軌衛(wèi)星雖正處于起步階段，但憑借其低時延、高實時性、研制成本更低且組網(wǎng)更靈活的特點，也逐漸受到行業(yè)青睞。
“通過低軌道衛(wèi)星群組網(wǎng)，可實現(xiàn)對地球任意角落的高速網(wǎng)絡覆蓋，滿足應急通信、手機直連、車聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等領域的通信需求。”上海思朗科技有限公司衛(wèi)星通信產(chǎn)品經(jīng)理譚鵬講道。
思朗科技衛(wèi)通產(chǎn)品經(jīng)理譚鵬發(fā)布思朗國產(chǎn)化衛(wèi)通產(chǎn)品解決方案
在當今的衛(wèi)星通信領域，低軌衛(wèi)星的發(fā)展正呈現(xiàn)出“一超多強”的局面。國際上，以“星鏈”為代表的低軌衛(wèi)星系統(tǒng)在軌衛(wèi)星數(shù)已超過6500顆，服務國家和地區(qū)達99個，并完成商業(yè)閉環(huán)，2024年已實現(xiàn)盈利。此外，英國的One web和美國的Kuiper也在積極進行低軌建設。
就國內(nèi)來看，我國在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領域起步晚但發(fā)展快，已有多個衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座計劃，其中計劃規(guī)模較大的包括GW星座、千帆星座；面對巨大的市場空間，三大運營商帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)也紛紛布局，有望積厚成勢，解決當下單個衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項目規(guī)模較小、成本居高不下的困境。
結(jié)合行業(yè)相關(guān)報告來看，2024年是中國低軌衛(wèi)星密集發(fā)射元年，2026年將迎來發(fā)射量爆發(fā)，全產(chǎn)業(yè)鏈均將受益，預計未來我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達萬億元。
02、從“芯”突破 打造核心競爭力
產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展欣欣向榮，具體到衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈分布，主要分為衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設備、衛(wèi)星運營服務四大環(huán)節(jié)。就產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)來看，上游主要是衛(wèi)星制造與發(fā)射，中游為地面設備制造與衛(wèi)星運營，下游為衛(wèi)星應用服務。
值得一提的是，思朗科技作為一家致力于自主處理器內(nèi)核研發(fā)、芯片設計和應用的半導體高科技企業(yè)，入局衛(wèi)星通信領域，則重在以其自身芯片優(yōu)勢為基礎、輸出行業(yè)一線產(chǎn)品與解決方案，做好產(chǎn)業(yè)鏈中游的關(guān)鍵一環(huán)。
就重要性來看，基帶芯片作為實現(xiàn)空天地一體化通信的關(guān)鍵技術(shù)，對未來發(fā)展通信技術(shù)至關(guān)重要。“千帆星座”首批組網(wǎng)衛(wèi)星的發(fā)布背后，就有思朗團隊的身影。思朗科技自2023年10月起，便使用UCP芯片承擔了“千帆星座”終端及地面基站等通信設備的研制。
就實際應用來看，國產(chǎn)基帶芯片在衛(wèi)星通信地面設備中的應用有助于降低系統(tǒng)成本，擴大衛(wèi)星服務的用戶基礎，促進國內(nèi)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的研發(fā)合作，同時也為國家通信安全提供堅實保障。
譚鵬介紹，思朗科技推出的UCP4008基帶SoC芯片基于MaPU內(nèi)核架構(gòu)設計而成，擁有真正軟件定義無線電（SDR）的特點，支持定制化DVB通信體制、5G NR-NTN制式和其他定制化協(xié)議。此外，該芯片不僅支持多種同步方式，確保了芯片在復雜通信環(huán)境中的穩(wěn)定性、可靠性和擴展性；還集成了高性能的數(shù)字信號處理能力和豐富的接口類型，通過優(yōu)化算法和架構(gòu)設計，UCP4008芯片在保持高性能的同時實現(xiàn)了低功耗和低成本的雙重優(yōu)勢。
03、體系完備 全方位護航國產(chǎn)衛(wèi)星通信
不止于強化架構(gòu)，為行業(yè)提供高性能芯片，從行業(yè)應用出發(fā)，思朗科技還在本次PT展上重磅發(fā)布了其自主研發(fā)的國產(chǎn)化衛(wèi)星通信產(chǎn)品解決方案，涵蓋衛(wèi)星載荷基帶、地面信關(guān)站和終端等多個方面。值得注意的是，UCP4008因其特有的SDR屬性及芯片專有設計，僅靠一款芯片就可以同時滿足以上差異化的場景需求。
思朗基站設備采用標準上架機箱結(jié)構(gòu)設計，總高度4U，可以實現(xiàn)集中式控制管理、物理層協(xié)議處理、高層協(xié)議棧處理以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等。終端基帶方案可直接與天線系統(tǒng)構(gòu)成一體化整機，與天線ACU之間通過422串口和千兆口相連，支持openamip協(xié)議，輕松實現(xiàn)基帶和天線之間的通信。
針對上述不同衛(wèi)星通信設備和場景中需要使用的DVB、5G NTN等不同的協(xié)議制式，UCP芯片能夠充分發(fā)揮其軟件定義無線電的特點，通過專用指令集、配合高算力的APE內(nèi)核及硬件加速單元等軟硬結(jié)合的方式，實現(xiàn)大帶寬的通信業(yè)務處理。這種軟件定義的技術(shù)模式的好處非常明顯，能夠通過軟件重構(gòu)支持協(xié)議拓展，極大拓寬了思朗國產(chǎn)化衛(wèi)星通信產(chǎn)品解決方案的應用靈活性和可拓展性。
總的來說，這套國產(chǎn)化衛(wèi)星通信產(chǎn)品解決方案的設計亮點主要體現(xiàn)以下六個方面。
其一，國產(chǎn)自主可控基帶芯片。依靠100%全自研MaPU架構(gòu)打造的基帶芯片，自主可控度高、安全性強、成本低；并且集成度高，功耗低。由于真正實現(xiàn)了軟件定義無線電（SDR），可移植性也強。
其二，國產(chǎn)相控陣波束賦形芯片。憑借國產(chǎn)化設計、自主流片、全自動篩選，實現(xiàn)了全流程可控；自研收發(fā)一體架構(gòu)，可多功能集成，憑借微秒級波束控制，可實現(xiàn)高速處理。
其三，一體化架構(gòu)。采用一體化設計、緊湊型架構(gòu)，可靠性高，可一鍵式啟動。此外，集成度高、接口統(tǒng)一，可實現(xiàn)即插即用。
其四，TDD共口徑設計。實現(xiàn)天線收發(fā)一體，減少芯片密度，并且采用TDD工作模式，功耗更低；采用共口徑設計，并且優(yōu)化尺寸重量，使得整機更加輕便靈活。
其五，高精度自跟蹤算法。采用多種追星算法融合，可大幅度提高追星速度與動態(tài)跟蹤精度；并且制定再捕獲策略與異常處理棧，可適應多種復雜異常環(huán)境。
其六，高性能相控陣天線，集成先進的相控陣天線技術(shù)，終端設備能夠在低軌衛(wèi)星環(huán)境下，實現(xiàn)高速、穩(wěn)定、精準的信號傳輸。
“當前，思朗科技正全力打造衛(wèi)星通信產(chǎn)品體系，助力低軌衛(wèi)星組網(wǎng)?！弊T鵬表示。
放眼長遠，隨著低軌衛(wèi)星通信市場不斷走向成熟，思朗科技也積極完善商業(yè)布局，希望全力攜手國內(nèi)外合作伙伴共同挖掘這一充滿巨大潛力的市場。
譚鵬最后分享道，在產(chǎn)品路線方面，公司分為芯片路線和整機解決方案路線。在芯片方面，2023年底，UCP4008芯片已實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)；2024年底將完成UCP8016芯片調(diào)優(yōu)工作；明年計劃推出針對窄帶衛(wèi)星的基帶芯片UCP系列芯片。在產(chǎn)品方面，除標準版衛(wèi)星終端外，明年第一季度將推出高性能、高帶寬基帶芯片的衛(wèi)星應用終端，明年底計劃推出中低速衛(wèi)星應用終端。
作者：包建羽
責編/版式：王禹蓉
審校：王 濤?梅雅鑫
監(jiān)制：劉啟誠
